汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析

王蒙

陜西理工大學(xué) 陜西省漢中市 723000

現(xiàn)如今，汽車已成為大多數(shù)家庭的主要代步工具之一，其在為人們?nèi)粘３鲂刑峁┍憷耐瑫r(shí)，也會(huì)因?yàn)槠囄矚獾拇罅颗欧哦T發(fā)很多環(huán)境污染問題，如：霧霾、溫室效應(yīng)等，目前這些問題已受到全球人士的高度關(guān)注。因此，要想改善這種現(xiàn)狀，就要對(duì)汽車生產(chǎn)制造技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化創(chuàng)新，盡量在汽車開發(fā)中應(yīng)用新能源與節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的生產(chǎn)制造方案，這樣才能提高汽車性能，減少汽車尾氣排放，進(jìn)而在促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的全面保護(hù)。

1 汽車新型能源與節(jié)能技術(shù)的存在價(jià)值

進(jìn)入新時(shí)期以后，人們生活方式也發(fā)生了很大的改變，尤其是在出行方面，已由原有的步行模式發(fā)展成為以汽車作為主要代步工具，這雖然提高了人們的生活質(zhì)量，但是隨之而產(chǎn)生的因交通能源造成的環(huán)境污染問題也逐漸成為全球性急需解決的問題之一。要想對(duì)該問題進(jìn)行徹底解決，最關(guān)鍵途徑在于對(duì)汽車能源的科學(xué)轉(zhuǎn)型。因?yàn)殡S著近年來全球汽車保有量的大幅提升，國(guó)際能源機(jī)構(gòu)也針對(duì)未來交通能源的應(yīng)用比例進(jìn)行了科學(xué)預(yù)計(jì)，僅我國(guó)交通能源的應(yīng)用就會(huì)占到全球石油總消耗量的 62%以上，并且預(yù)測(cè)在2020年后，全球石油的需求與常規(guī)石油供給將會(huì)出現(xiàn)較大的凈缺口，與此同時(shí)，大量交通能源的消耗也會(huì)誘發(fā)大量有害物質(zhì)的產(chǎn)生，這種情況下，就會(huì)給局部生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞，進(jìn)而導(dǎo)致霧霾、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的不斷加劇。因此，要想改善這種局面，最佳途徑就是要對(duì)汽車能源進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)型，使其由原有的單一能源模式發(fā)展成為新型能源與節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的模式，這樣才能促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為緩解和改善全球環(huán)境問題提供可靠的保障。

2 目前我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從現(xiàn)階段我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀來看，已進(jìn)入到生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化階段，并且取得的成效也是十分顯著。隨著該類型汽車的不斷研究和開發(fā)，相關(guān)的車載設(shè)備和設(shè)施等也在大規(guī)模的應(yīng)運(yùn)而生，這在一定程度上不僅大大提升了新能源汽車的節(jié)能效果，而且為我國(guó)節(jié)能方面的工作也起到了很大的促進(jìn)作用。目前，我國(guó)大部分城市都建立了新能源汽車充電站，以便隨時(shí)為新能源汽車補(bǔ)充能量，使其發(fā)揮出最大化的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而有效控制汽車尾氣排放，全面保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。另外，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其覆蓋范圍也變得越來越寬泛，當(dāng)下，在公交行業(yè)、出租行業(yè)中，都能隨處可見新能源汽車的身影，并且汽車類型也變得越來越豐富，既包括純電動(dòng)汽車，也包括混合動(dòng)力汽車，這些新能源汽車在實(shí)際運(yùn)行過程中，所取得的節(jié)能效果都是分喜人。但是在某些方面，也存有一定的缺陷和不足，因此，要想進(jìn)一步推廣和開發(fā)新能源汽車，實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就要對(duì)其能源類型及節(jié)能技術(shù)進(jìn)行更深入的研究。

3 技術(shù)應(yīng)用方案

3.1 汽車新能源技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1 燃料電池汽車技術(shù)

該汽車新能源技術(shù)是指利用燃料電池來驅(qū)動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而通過電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)來為汽車提供充足的動(dòng)力。從其動(dòng)力系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)來看，主要包括四個(gè)關(guān)鍵部分，即：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)以及動(dòng)力蓄電池。這其中，尤以燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)作用最為顯著。因?yàn)樵谝欢l件下，燃料電池的能量可以從化學(xué)能形式轉(zhuǎn)變成電能形式，并且經(jīng)常以氫氧燃料電池形式來體現(xiàn)，當(dāng)其中的過氧化氫燃燒生存為水時(shí)，氫氧燃料電池就會(huì)釋放出大量的電能，進(jìn)而為新能源汽車提供充足的燃料與氧化劑，使其能夠保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。

3.1.2 純電動(dòng)動(dòng)力汽車技術(shù)

該汽車新能源技術(shù)主要是以車載電源為主、電機(jī)為輔的驅(qū)動(dòng)形式來驅(qū)動(dòng)汽車行駛。從其現(xiàn)階段的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，該類型的電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)便，不僅電動(dòng)機(jī)噪聲影響小，而且保養(yǎng)維修的便捷性和環(huán)保性也是十分之強(qiáng)，可以很好的減少因交通能源而導(dǎo)致的環(huán)境問題。另外，純電動(dòng)汽車的車載電源為汽車動(dòng)力電池，該電池具有較高的經(jīng)濟(jì)性和安全性，且內(nèi)部容量大。因此，要想進(jìn)一步推廣和開發(fā)純電動(dòng)汽車，關(guān)鍵任務(wù)就是要對(duì)其動(dòng)力電池進(jìn)行科學(xué)的篩選。目前，市面上大部分純電動(dòng)汽車都采用氫鎳電池、鋰聚合物電池和鋰離子電池作為車載電源來使用。

3.1.3 混合動(dòng)力汽車技術(shù)

該汽車新能源技術(shù)是指在燃油和電能相互扶持的基礎(chǔ)上來驅(qū)動(dòng)汽車行駛，這樣既可以降低汽車尾氣排放量，避免對(duì)周圍環(huán)境造成污染，又能彌補(bǔ)動(dòng)力電池功率不足的弊端，更好的發(fā)揮新能源汽車的節(jié)能效果。目前，市面上出售的混合動(dòng)力汽車基本以插電式混合動(dòng)力汽車為主，該類型的新能源汽車屬于混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車的綜合體，其車體結(jié)構(gòu)可同時(shí)作為大容量動(dòng)力電池和汽車專用充電設(shè)備來使用，當(dāng)汽車電能較為充足時(shí)，主要利用電能來驅(qū)動(dòng)汽車行駛；反之，當(dāng)汽車電能不足時(shí)，則直接轉(zhuǎn)換為利用燃油來驅(qū)動(dòng)汽車行駛，并及時(shí)的對(duì)電能不足的電池進(jìn)行充電。

3.2 汽車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 氫動(dòng)力節(jié)能汽車技術(shù)

該汽車節(jié)能技術(shù)主要是通過在車體中安裝性能極好的儲(chǔ)氣裝置來突出新能源汽車的節(jié)能效。因?yàn)檫@種儲(chǔ)氣裝置結(jié)構(gòu)為多層復(fù)合金屬材質(zhì)中空設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在液態(tài)情況下，其不僅可以為氫氣動(dòng)力技術(shù)所使用的氫氣燃料進(jìn)行有效存儲(chǔ)，而且還能節(jié)省汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間，降低汽車運(yùn)行成本。目前，該汽車節(jié)能技術(shù)仍處于未完全成熟的狀態(tài)，一旦成熟，其勢(shì)必會(huì)成為當(dāng)前新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的佼佼者，因?yàn)樵摷夹g(shù)可以促使汽車尾氣以水的形式進(jìn)排放，這樣就會(huì)真正發(fā)揮汽車的無污染和大儲(chǔ)量等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而真正成為零排放的理想交通工具。

3.5 新能源“可燃冰”技術(shù)

該汽車節(jié)能技術(shù)是一種新型的探測(cè)技術(shù)，其主要以天然氣水混合物來作為汽車的驅(qū)動(dòng)力，可完全代替石油與煤，并以超高于石油和煤燃燒值的晶體呈現(xiàn)出來，因此，也常常被人們稱作為“可燃冰”。目前，雖然這種汽車能源的節(jié)能效果得到了業(yè)界人士的一致認(rèn)可，但由于其利用價(jià)值較高，開發(fā)難度較大，稍有不慎，就會(huì)引發(fā)一定的地質(zhì)災(zāi)難，所以目前在汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用率要低于其他汽車節(jié)能技術(shù)，需對(duì)其相關(guān)的研究和開發(fā)技術(shù)做進(jìn)一步的創(chuàng)新和優(yōu)化，這樣才能合理掌控其釋放過程，避免災(zāi)難的發(fā)生。

3.6 太陽能汽車技術(shù)

3.6.1 電池技術(shù)

該節(jié)能技術(shù)主要是利用太陽能電池來驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，而現(xiàn)階段太陽能汽車中所采用的太陽能電池一般以硅電池和薄膜電池為主。據(jù)相關(guān)實(shí)踐證明，這種電池技術(shù)可以大大降低汽車的能源消耗以及運(yùn)行成本，因此，其在新能源汽車開發(fā)過程中的利用率也是極為明顯。

3.6.2 車體技術(shù)

該節(jié)能技術(shù)一般存在于已經(jīng)設(shè)計(jì)成型的太陽能汽車結(jié)構(gòu)中，從外觀設(shè)計(jì)來看，其整體車身線條極為柔順，且形狀也是呈扁平狀，所以在汽車行駛過程中，通過車體就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能源的吸收和利用。另外，太陽能汽車底盤設(shè)計(jì)所起到的節(jié)能效果也是十分明顯，從其大致結(jié)構(gòu)來看，主要分為承載式結(jié)構(gòu)、半承載式結(jié)構(gòu)以及無載荷組合式殼體，無論哪種底盤結(jié)構(gòu)都能很好的承載汽車重量，提升其整體強(qiáng)度，這樣既能夠減少車輪與路面的過度摩擦，又能節(jié)省油耗，降低汽車運(yùn)行成本。

3.6.3 電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)

該節(jié)能技術(shù)主要采用太陽能電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)混合的方式來驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，可以很好的彌補(bǔ)蓄電池容量小以及太陽能光伏電池成本高等應(yīng)用弊端。但是在兩者混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)揮的功能作用要低于太陽能驅(qū)動(dòng)，基于此，汽車系統(tǒng)在工作狀態(tài)下，會(huì)自動(dòng)根據(jù)運(yùn)行天氣、道路情況等來對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行合理選擇。例如，在蓄電池能夠滿足汽車勻速行駛狀態(tài)下時(shí)，汽車系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇太陽能驅(qū)動(dòng)；相對(duì)，若是汽車在爬坡加路段行駛時(shí)，汽車系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)選擇混合驅(qū)動(dòng)，并在汽車停止時(shí)自動(dòng)為蓄電池進(jìn)行充電。

3.6.4 蓄電池技術(shù)

該節(jié)能技術(shù)可作為太陽能驅(qū)動(dòng)的延伸，其屬于新能源汽車的輔助能源，因?yàn)槠囋谝归g行駛時(shí)，無法將太陽能電池作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種情況下，就可通過能量準(zhǔn)換將能源儲(chǔ)存至蓄電池中，即便汽車長(zhǎng)期處在夜行狀態(tài)下，蓄電池也可以完全保證汽車的正常行駛。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國(guó)汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于汽車新能源及節(jié)能技術(shù)的研究與開發(fā)也成為目前汽車產(chǎn)業(yè)最為核心的任務(wù)之一。因?yàn)檫@兩種汽車技術(shù)不僅可以提升汽車的應(yīng)用性能，降低汽車的運(yùn)行成本，而且還能減少汽車尾氣排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此，相關(guān)人員必須秉承著主人翁的心態(tài)，不斷研究和開發(fā)新的節(jié)能與能源技術(shù)，這樣才能最大化推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。